[發明專利]一種低溫破膠激活劑及其使用方法

有效

• 申請號: 202011247575.5
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112322271B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 閆秀;胡光;鐘濤;郝玉芬;王冰;張黃鶴;胡澤文
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化江漢石油工程有限公司;中石化江漢石油工程有限公司頁巖氣開采技術服務公司
• 主分類號: C09K8/66
• 分類號: C09K8/66;C09K8/68;E21B43/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 朱宏偉

本發明涉及一種低溫破膠激活劑及其使用方法，破膠激活劑包括乙酰丙酮亞鐵，0.2～0.5％；硫酸亞鐵，0.3～0.8％；葡萄糖，0.5～3％；其余為水。在以羥丙基胍膠和羧甲基胍膠體系中，過硫酸銨或過氧化氫為破膠劑的情況下，在低溫30℃和40℃時，添加0.1％?0.4％的破膠激活劑可以實現3?4小時破膠完成，壓裂液破膠后粘度≤5mPa·s。本發明破膠激活劑減小了添加量，增強了破膠激活劑的適用性，破膠徹底，降低了過氧化物對環境的影響，滿足油田壓裂施工要求。

技術領域

本發明涉及油田化學品領域，特別涉及低滲壓油田壓裂液體系中的一種低溫破膠激活劑及其使用方法。

技術背景

壓裂是油田增產的主要手段之一，已被各大油田普遍采用。壓裂液在壓裂施工中的基本作用為：(1)使用水力尖劈作用形成裂縫并使之延伸；(2)沿裂縫輸送并鋪滿壓裂支撐劑；(3)壓裂后液體能最大限度地破膠與返排，減少裂縫與液層的傷害，使其在儲集層中形成一定長度的高導流的支撐縫帶。常規壓裂施工通常采用水基壓裂液為主。一般有胍膠、香豆膠、聚丙烯酰胺等。水基壓裂液若不破膠會對地層造成一定損害，所以需要破膠劑對聚合物進行破解。

常見破膠劑有1)氧化劑如過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化氫等；2)釋放酸；3)生物酶，在低于25℃下生物酶可以起到很好的破膠作用，高于25℃時酶的活性會有所下降，且酶的成本較高，對環境要求比較苛刻，故高于25℃一般采用氧化劑作為破膠劑。在高于50℃時氧化劑如過硫酸銨和過氧化氫的破膠性能較好，這是由于氧化劑在高溫下釋放出高反應活性的氧自由基導致的。對于低滲油田井，由于其埋藏深度淺導致其周圍溫度相對較低，約為25～50℃。溫度低于50℃時，不足以提供氧化劑生成氧自由基所需的能量，導致氧化劑破膠劑破膠能力極大的削弱，達不到破膠的目的，因此在25～50℃下，氧化劑破膠體系需要加入破膠激活劑，使氧化劑可以在低溫下釋放氧自由基，破壞壓裂液高分子結構，達到破膠目的。常見的氧化物破膠激活劑為FeSO₄等，但Fe²⁺破膠后會生成Fe(OH)₃沉淀，影響施工效率，單純加入FeSO₄會使壓裂液迅速破膠，達不到作業目的。而且目前，低溫25～50℃所用的破膠體系具有激活劑添加劑量大、適用范圍窄、破膠時間長、環境危害大和破膠不徹底等缺點。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，發明提供了一種涉及的一種低溫破膠激活劑及其使用方法，用以解決現有低滲壓油田壓裂液體系下Fe²⁺破膠后生成Fe(OH)₃沉淀及破膠激活劑添加劑量大、適用范圍窄、破膠時間短、對環境危害大和破膠不徹底等問題。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：提供一種低溫破膠激活劑，各組分質量百分數為：

乙酰丙酮亞鐵， 0.2～0.5％；

硫酸亞鐵， 0.3～0.8％；

葡萄糖， 0.5～3％；

其余為水；各組分質量百分數為百分之百。

上述方案中，乙酰丙酮亞鐵總有效含量≥98.0％，鐵含量為21.5～22％；硫酸亞鐵為七水合硫酸亞鐵；葡萄糖比旋光度為+52.5°～+53.0°。

本發明還提供了一種低溫破膠激活劑使用方法，將配制好的胍膠壓裂液在指定溫度下預熱15-20min至30-40℃，加入0.1～0.4％的低溫破膠激活劑，攪拌5-10min。

上述方法中，破膠溫度為30℃或40℃。

上述方法中，壓裂液破膠粘度≤5mPa·s。

上述方法中，胍膠壓裂液各組分質量百分數為：

其余為水，各組分質量百分數為百分之百。